(57)【要約】  振動が多い使用環境で長期間使用しても機械的強度とシール性が劣化しないマフラー用ガスケット及びマフラージョイントを提供する。  本発明のマフラー用ガスケット１は、平面状に延伸させた金属メッシュ材３と、該金属メッシュ材３の長さ方向Ｙの一部の範囲でオーバーラップするように重ね合わされる帯状のシール材５と、を備え、前記金属メッシュ材３とシール材５は幅方向Ｘに丸められた状態で軸方向Ｇに圧縮されることによって金属メッシュ材３のみからなる硬質層７と、金属メッシュ材３とシール材５からなる軟質層９とに軸方向Ｇに分断された状態で成形されていて、前記シール材５とオーバーラップする重合部１１に適用される金属メッシュ材３Ａは、前記重合部１１以外の金属メッシュ材３Ｂよりも低密度に形成されている。
2011042933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マフラージョイントのインナーパイプとアウターパイプの接合部の環状空間内に装填され、アウターパイプの外周面に装着される締付けバンドの締付け力によってシール性能を発揮する円筒状のマフラー用ガスケットにおいて、
平面状に延伸させた金属メッシュ材と、該金属メッシュ材と長さ方向の一部の範囲でオーバーラップするように重ね合わされる帯状のシール材と、を備え、
前記金属メッシュ材とシール材は幅方向に丸められた状態で軸方向に圧縮されることによって、金属メッシュ材のみからなる硬質層と、金属メッシュ材とシール材とからなる軟質層とに軸方向に分断された状態で成形され、
前記シール材とオーバーラップする重合部に適用される金属メッシュ材は、前記重合部以外の金属メッシュ材よりも低密度に形成されていることを特徴とするマフラー用ガスケット。
【請求項２】
重合部に適用される金属メッシュ材は、ステンレス線材をニット編みする時の編み目を１目ずつあるいは複数目ずつ飛ばして編むことによって低密度に形成されていることを特徴とする請求項１記載のマフラー用ガスメット。
【請求項３】
重合部に適用されるシール材は、円筒状に丸められた時、マフラー用ガスケットの外周面に現れる、前記金属メッシュ材の面に少なくとも設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のマフラー用ガスケット。
【請求項４】
軟質層の内周面には、軟質層の外周面と略同じ幅で前記シール材が露出していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のマフラー用ガスケット。
【請求項５】
シール材は、膨張黒鉛を含む無機質材によって形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のマフラー用ガスケット。
【請求項６】
シール材は、表面にジルコニアを主成分とする液状無機質材をコーティングした薄膜層が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のマフラー用ガスケット。
【請求項７】
軟質層に設けられる金属メッシュ材の巻回された層間には、熱膨張性無機質材が少なくとも外周側に形成されている前記シール材の範囲に亘って介在していることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のマフラー用ガスケット。
【請求項８】
シール材は、未膨張黒鉛、耐熱繊維及び耐熱バインダーを含有する熱膨張性無機質材によって形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のマフラー用ガスケット。
【請求項９】
接合部に端面から軸方向に延びる円周等配置されたスリットを備えたアウターパイプと、
前記アウターパイプに接続されるインナーパイプと、
前記アウターパイプとインナーパイプの接合部の環状空間に装填されるマフラー用ガスケットと、
前記アウターパイプの接合部の外周面に装着される締付けバンドと、を具備し、
前記マフラー用ガスケットは、前記請求項１〜８のいずれかに記載のマフラー用ガスケットであることを特徴とするマフラージョイント。
【請求項１０】
マフラー用ガスケットは、シール材が設けられている軟質層が、前記アウターパイプに形成されているスリットに掛かる位置に装填されていることを特徴とする請求項９記載のマフラージョイント。
【請求項１１】
締付けバンドは、前記硬質層と軟質層の両方に掛かる位置に取り付けられていることを特徴とする請求項９または１０記載のマフラージョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートバイ、４輪バギー、スノーモービル等の車両のマフラーに使用されるマフラージョイントと、該マフラージョイントに装填されるマフラー用ガスケットに係り、特に排気ガスの漏れを防止するシール性能と走行時の振動に耐え得る締結強度に優れたマフラー用ガスケット及び該マフラー用ガスケットを備えたマフラージョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のマフラージョイントとしては、下記の特許文献１に示す排気管継手のような構造のものが開発され、既に使用されている。この排気管継手は、内管と、この内管の外径より僅かに大きな内径を有する外管を有し、該外管の管端部には拡径部が形成されている。また、前記内管と外管の拡径部との間の環状空間にはガスケットが装填されていて、前記外管の外周面を締付けバンドによって締め付けることによって前記内管と外管を接続し、該接続部からの排気ガスの漏出を防止している。【０００３】
また、前記ガスケットは円筒形状の部材で、その内周面側に設けられ、ステンレス金網によって形成されている補強材と、前記補強材を被覆するようにその外周面側に設けられる膨張黒鉛とから構成されている。そして、この膨張黒鉛は、耐熱性、耐薬品性、低摩擦係数を有し、結合剤を使用することなく、加圧することによって容易に成形でき、柔軟で撓み変形が可能であるという特性を有している。【０００４】
そして、前記ガスケットは、内管内を流れる排気ガスの熱によって体積膨張するとともに、前述した柔軟性と撓み性を有しているので、前記内管と外管の拡径部との間の環状空間の形状に良く順応し適合するため内管と外管の接続部でのシール性を向上させることができるという特徴を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−１２５９０７号公報
【特許文献２】特開２００４−３６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、近年、騒音対策としてマフラーが大型化しており、排気ガス対策として触媒装置が装着されるようになってきたため、マフラージョイントの締結部やマフラー用ガスケットの装填個所に従来より過大な荷重が掛かるようになってきている。特にオフロード用のオートバイ等のマフラーにおいては、起伏に富んだ悪路を走行するため、バウンドによる衝撃が加わって内管と外管の接続部にこじれや曲げトルクが繰り返し掛かる状態になる。【０００７】
そして、このような状態ではマフラー用ガスケットが塑性変形したり、内管と外管の接合部での隙間が拡大してマフラージョイントのシール性が低下してしまう。また、前記繰り返し掛かる衝撃によって締付けバンドを締め付けている締付けネジが緩んで内管と外管を接続するための締付け力が低下してしまうという問題も発生するおそれがある。そこで、本出願人は、既に前記の特許文献２に係る特許出願に及んでおり、剛性の高い金属メッシュ材を母体にし、無機質材の形成範囲を最小限にした排気管用ガスケットを提供することで前記問題の発生を防止している。【０００８】
しかし、前記金属メッシュ材の割合を多くすると、機械的強度が向上して耐衝撃性が向上するが、変形しにくくなる。従って、寸法精度や真円度にどうしてもばらつきが出てしまう溶接部品によって構成される内管と外管の間に隙間ができてしまい、シール性が低下してしまうという問題が生ずる。
逆に、前記膨張黒鉛の量を多くすれば、変形し易くなってシール性が向上するが、機械的強度が低くなるため耐衝撃性が低下してしまい、前記締付け力の低下の問題が再び生じてくる。【０００９】
本発明は、このような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、大きな衝撃や振動が繰り返しかかる使用環境に耐えられる機械的強度と、接合部品の寸法精度と真円度のばらつきに対応できる易変形性とを兼ね備えた簡単な構造でシール性に優れるマフラー用ガスケット及び該マフラー用ガスケットを備えたマフラージョイントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するべく本発明の請求項１によるマフラー用ガスケットは、マフラージョイントのインナーパイプとアウターパイプの接合部の環状空間内に装填され、アウターパイプの外周面に装着される締付けバンドの締付け力によってシール性能を発揮する円筒状のマフラー用ガスケットにおいて、平面状に延伸させた金属メッシュ材と、該金属メッシュ材と長さ方向の一部の範囲でオーバーラップするように重ね合わされる帯状のシール材とを備え、前記金属メッシュ材とシール材は幅方向に丸められた状態で軸方向に圧縮されることによって、金属メッシュ材のみからなる硬質層と、金属メッシュ材とシール材とからなる軟質層とに軸方向に分断された状態で成形され、前記シール材とオーバーラップする重合部に適用される金属メッシュ材は、前記重合部以外の金属メッシュ材よりも低密度に形成されていることを特徴とするものである。【００１１】
また、請求項２によるマフラー用ガスケットは、請求項１記載のマフラー用ガスケットにおいて、重合部に適用される金属メッシュ材は、ステンレス線材をニット編みする時の編み目を１目ずつあるいは複数目ずつ飛ばして編むことによって低密度に形成されていることを特徴とするものである。【００１２】
また、請求項３によるマフラー用ガスケットは、請求項１または２記載のマフラー用ガスケットにおいて、重合部に適用されるシール材は、円筒状に丸められた時、マフラー用ガスケットの外周面に現れる、前記金属メッシュ材の面に少なくとも設けられていることを特徴とするものである。【００１３】
また、請求項４によるマフラー用ガスケットは、請求項１〜３のいずれかに記載のマフラー用ガスケットにおいて、軟質層の内周面には、軟質層の外周面と略同じ幅で前記シール材が露出していることを特徴とするものである。【００１４】
また、請求項５によるマフラー用ガスケットは、請求項１〜４のいずれかに記載のマフラー用ガスケットにおいて、シール材は、膨張黒鉛を含む無機質材によって形成されていることを特徴とするものである。【００１５】
また、請求項６によるマフラー用ガスケットは、請求項１〜５のいずれかに記載のマフラー用ガスケットにおいて、シール材は、表面にジルコニアを主成分とする液状無機質材をコーティングした薄膜層が形成されていることを特徴とするものである。【００１６】
また、請求項７によるマフラー用ガスケットは、請求項１〜６のいずれかに記載のマフラー用ガスケットにおいて、軟質層に設けられる金属メッシュ材の巻回された層間には、熱膨張性無機質材が少なくとも外周側に形成されている前記シール材の範囲に亘って介在していることを特徴とするものである。【００１７】
また、請求項８によるマフラー用ガスケットは、請求項１〜４のいずれかに記載のマフラー用ガスケットにおいて、シール材は、未膨張黒鉛、耐熱繊維及び耐熱バインダーを含有する熱膨張性無機質材によって形成されていることを特徴とするものである。【００１８】
また、請求項９によるマフラージョイントは、接合部に端面から軸方向に延びる円周等配置されたスリットを備えたアウターパイプと、前記アウターパイプに接続されるインナーパイプと、前記アウターパイプとインナーパイプの接合部の環状空間に装填されるマフラー用ガスケットと、前記アウターパイプの接合部の外周面に装着される締付けバンドと、を具備し、前記マフラー用ガスケットは、前記請求項１〜８のいずれかに記載のマフラー用ガスケットであることを特徴とするものである。【００１９】
また、請求項１０によるマフラージョイントは、請求項９記載のマフラージョイントにおいて、マフラー用ガスケットは、シール材が設けられている軟質層が、前記アウターパイプに形成されているスリットに掛かる位置に装填されていることを特徴とするものである。【００２０】
また、請求項１１によるマフラージョイントは、請求項９または１０記載のマフラージョイントにおいて、締付けバンドは、前記硬質層と軟質層の両方に掛かる位置に取り付けられていることを特徴とするものである。【００２１】
そして、前記手段によって以下のような作用が得られる。まず、金属メッシュ材のみからなる硬質層は、高密度に形成されているから機械的強度に優れ、高い耐衝撃性能を発揮する。従って、悪路走行時の振動等によってインナーパイプとアウターパイプの間に、こじれや過大な曲げトルクが繰り返し発生しても前記硬質層の有する高い耐衝撃性によって、マフラー用ガスケットの塑性変形を防止し、締付けバンドを締結している締付けネジ等の締結具の緩みを生じにくくする。【００２２】
また、低密度の金属メッシュ材とシール材とからなる軟質層は、柔軟性を兼ね備えているので、インナーパイプとアウターパイプの寸法精度や真円度にばらつきが生じていても、インナーパイプとアウターパイプの接合部の環状空間の形状に馴染んで自由に変形するため、両者の間の隙間の発生を防止して高いシール性が発揮される。また、前記硬質層と軟質層は軸方向に分断された状態で設けられているため、硬質層と軟質層のそれぞれが有する作用、効果が、互いの作用、効果によって減じられることなく、有効に作用するようになる。【００２３】
また、前記金属メッシュ材を低密度化するに当たって、ステンレス線材をニット編みする時の編み目の飛ばし編みを利用した場合には、既存の編み機を使用し、編み目を飛ばす部分の針を抜くだけの簡単な操作によって、効率良く低密度の金属メッシュ材を低コストに製造することが可能になる。
また、前記シール材を金属メッシュ材に重ね合わせるに際して、成形されたマフラー用ガスケットの外周面にシール材が現れる側の金属メッシュ材の面にシール材を設けた場合には、マフラー用ガスケットとアウターパイプとの間のシール性能を向上させることができる。更に、マフラー用ガスケットの内周面にシール材が現れる側の金属メッシュ材の面にもシール材を設けた場合には、マフラー用ガスケットとアウターパイプ間のシール性能とマフラー用ガスケットとインナーパイプ間のシール性能の両方を向上させることができる。【００２４】
また、シール材の形成範囲を軟質層の外周側と内周側で略同じ幅にした場合には、インナーパイプ側でもアウターパイプ側と略同じシール性が発揮されるからインナーパイプとアウターパイプとの接合部でのシール性の一層の向上が図られる。【００２５】
また、前記シール材を膨張黒鉛を含む無機質材によって形成した場合には、シール材の耐熱性と低摩擦性を向上させ耐久性に優れたマフラー用ガスケットを提供できるようになる。【００２６】
また、前記シール材を、表面にジルコニアを主成分とする液状無機質材をコーティングした薄膜層を形成することによって構成した場合には、前記薄膜層によってシール材表面側の弾力性が大きくなるためシール性能が向上し、前記振動によって生ずるインナーパイプとアウターパイプの接合部でのこじれや曲げトルクの抑制効果も加わって、マフラー用ガスケットの塑性変形を一層抑制して長期間に亘って安定して所望のシール性能を発揮できるようになる。【００２７】
また、前記軟質層に設けられる金属メッシュ材の巻回された層間に熱膨張性無機質材をシール材の形成範囲に亘って介在させた場合には、締付けバンド等によってマフラー用ガスケットを無理に締め付けなくても、マフラー内を流れる排気ガス等の熱によってマフラー用ガスケットが昇温して熱膨張して、熱膨張性無機質材自体が元の形状に戻らなくなるから、マフラー用ガスケットと、インナーパイプ及びアウターパイプとの間の密着度が増大してシール性が一層向上する。また、締付けバンド等の過度の締め付けが不要になる分、マフラー用ガスケットの組立てが容易になる。【００２８】
また、前記シール材を未膨張黒鉛、耐熱繊維及び耐熱バインダーを含有する熱膨張性無機質材によって形成した場合には、マフラー内を流れる排気ガス等の熱によってマフラー用ガスケットの周囲が昇温することにより、未膨張黒鉛が急激に膨張してマフラー用ガスケットのシール性を向上させることができる。また、膨張時に未膨張黒鉛が飛散しようとしても、ゴム等の耐熱バインダーと良く絡み合うアラミド繊維等からなる耐熱繊維によって未膨張黒鉛の飛散を招く急激な膨張を抑制する作用、効果も得られる。【００２９】
また、前記マフラー用ガスケットをマフラージョイントに適用した場合には、前記マフラー用ガスケットの有する種々の作用、効果によって、マフラージョイントとしての耐衝撃性の向上とシール性の向上とが図れ、振動の多い使用環境で使用されるマフラーの耐久性を向上させることができる。
また、前記マフラージョイントを組み立てる際、シール材が設けられている軟質部がアウターパイプに形成されているスリットに掛かるようにマフラー用ガスケットを配置した場合には、前記スリットからの排気ガスの漏出を防止して、マフラージョイントのシール性を向上させることができる。【００３０】
また、前記マフラージョイントを組み立てる際、前記締付けバンドを硬質層と軟質層の両方に掛かる位置に取り付けた場合には、前述した硬質層と軟質層が個別に有する作用、効果が相乗的に発揮されて、マフラージョイントの耐衝撃性とシール性が一層、向上する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によるマフラー用ガスケット及びマフラージョイントによると、大きな衝撃や振動が繰り返しかかる使用環境に耐えられる機械的強度が得られる。また、マフラーの接合部品の寸法精度と真円度のばらつきに対応できる易変形性によってシール性の向上が図られる。また、金属メッシュ材を低密度化するだけの簡単な構造によって、前記効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態を示す図で、フープ状態にニット編みされた金属メッシュ材を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す図で、フープ状態にニット編みされた金属メッシュ材を押し潰して平面状に延伸させた状態を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す図で、平面状に延伸させた金属メッシュ材の第１面から第２面にかけて、長さ方向の一部の範囲にシール材を重ね合わせた状態を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態を示す図で、平面状に延伸させた金属メッシュ材の第１面における長さ方向の一部の範囲にシール材を重ね合わせた状態を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態を示す図で、金属メッシュ材にシール材を重ね合わせたものを丸めた状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態を示す図で、金属メッシュ材にシール材を重ね合わせたものを多重に丸めた状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態を示す図で、多重に丸めた金属メッシュ材とシール材をプレス成形機によって所定の形状に圧縮成形する様子を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態を示す図で、成形されたマフラー用ガスケットを示す平面図（ａ）と、（ａ）図中のＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
【図９】本発明の実施の形態を示す図で、マフラージョイントの分解状態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態を示す図で、マフラージョイントの接合部を破断した状態を示す側断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態を示す図で、マフラージョイントの組立て状態を示す斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態を示す図で、軟質層の形成範囲を異ならせた３種類のマフラー用ガスケットを示す斜視図である。
【図１３】本発明品と２種類の従来品の振動試験の結果を図表化した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図１〜１２に示す実施の形態を例にとって本発明を実施するための形態を説明する。
図示のマフラー用ガスケット１は、平面状に延伸させた金属メッシュ材３と、該金属メッシュ材３と長さ方向Ｙの一部の範囲でオーバーラップするように重ね合わされる帯状のシール材５とを出発素材２７として備えている。そして、前記出発素材２７を幅方向Ｘに丸められた状態で軸方向Ｇに圧縮成形することによって所定の円筒形状のマフラー用ガスケット１に成形される。
【００３４】
そして、成形されたマフラー用ガスケット１には、前記金属メッシュ材３のみからなる硬質層７と、前記金属メッシュ材３とシール材５とからなる軟質材９とが、軸方向Ｇに分断された状態で形成されている。
また、前記シール材５とオーバーラップする重合部１１に適用される金属メッシュ材３Ａは、前記重合部１１以外の金属メッシュ材３Ｂよりも低密度に形成されている。
【００３５】
金属メッシュ材３は、図示しない編み機を使用して材料となるＳＵＳ３０４等のステンレス線材１３を図１に示すようにフープ形状にニット編みし、図２に示すように押し潰して平面状に延伸させたものを使用している。尚、前記ニット編みされた金属メッシュ材３は、ステンレス線材１３の絡み合いによって耐久性と剛性を向上させ、方向に影響されない高い機械的強度を実現する。
また、本実施の形態では、図２に示すようにシール材５を重ね合わせる重合部１１に適用される金属メッシュ材３Ａを、ステンレス線材１３をニット編みする時の編み目１５を１目ずつ飛ばして編んだ飛ばし目１７を形成することによって金属メッシュ材３の低密度化を実現している。
【００３６】
このようにして構成される平面状に延伸させた金属メッシュ材３に対して、帯状のシール材５を、前記重合部１１に適用される金属メッシュ材３Ａの第１面１９における幅方向Ｘのすべての範囲と、第２面２１における一端２３から中央部２５にかけての幅方向Ｘの半分程度の範囲に亘って重ね合わせることによって図３に示すような出発素材２７が得られる。
尚、前記シール材５を、図４に示すように重合部１１に適用される金属メッシュ材３Ａの第１面１９における幅方向Ｘのすべての範囲のみに重ね合わせた出発素材２９を使用することも可能である。
【００３７】
前記出発素材２７ないし出発素材２９は、図５に示すように円筒形状に巻かれ、更に図６に示すように２周程度多重巻きされてから、図７に示すようにプレス成形機３１にかけられ、上型３３と下型３５によって形成されるキャビティ３７の形状に圧縮成形されることによって、図７ないし図８に示すような短寸の円筒形状のマフラー用ガスケット１に成形される。
【００３８】
尚、前記第１面１９は、図７、８に示す成形後のマフラー用ガスケット１において外周側に現れる面であり、前記第２面２１は、成形後のマフラー用ガスケット１において内周側に現れる面である。従って、前記図３に示した出発素材２７を使用した場合には、成形後のマフラー用ガスケット１における外周側と内周側の両面にシール材５が露出し、更に図６に示す多重巻きにより金属メッシュ材３の巻回されている層間にも、シール材５が介在された状態で成形される。
【００３９】
一方、図４に示した出発素材２９を使用した場合には、成形後のマフラー用ガスケット１における外周側の面のみにシール材５が露出し、成形後のマフラー用ガスケット１における内周側の面にはシール材５が露出しない状態になる。更に図６に示す多重巻きにより金属メッシュ材３の巻回されている層間にも、シール材５が介在された状態で成形される。
【００４０】
また、前記軟質層９の形成範囲は、図１２（ａ）に示すようにマフラー用ガスケット１の一端面３９から中央部４１を超える長めの範囲に設定したり、図１２（ｂ）に示すようにマフラー用ガスケット１の一端面３９から中央部４１に及ぶ範囲に設定することが可能であり、装填するマフラーの種類に応じて適宜、軟質層９の形成範囲を調整する。
この他、図１２（ｃ）に示すようにマフラー用ガスケット１の両端部に硬質層７、７、中央部に軟質層９を形成することも可能であり、このように構成した場合には、マフラー用ガスケット１の誤装着が防止される。
【００４１】
また、前記シール材５は、膨張黒鉛を含む無機質材によって形成することが可能である。前記膨張黒鉛は、黒鉛と同等の耐熱性、耐薬品性、及び低摩擦性を有し、結合剤等を使用しないでも前述したプレス成形機３１による加圧によって容易に所定の形状に成形することができる成形容易性も兼ね備えている。また、膨張黒鉛は、柔軟で撓み性が良いため、シール材５として好適な材料である。
尚、前記無機質材としては、他にマイカシート、セラミックス繊維、二硫化モリブデン等を使用することも可能である。
【００４２】
また、前記シール材５は、表面にジルコニアを主成分とする液状無機質材をコーティングした薄膜層を備える構成とすることも可能である。
前記液状無機質材は、１０００℃を超える温度にも耐えられる耐熱性を有しており、自然乾燥中に空気中の水分によって重合が促進され、強固な薄膜層を形成することができる。前記液状無機質材のコーティング個所としては、マフラー用ガスケット１の軟質層９が形成されている挿入側端部の内周面４３と外周面４５と一端面３９とが挙げられる。
【００４３】
また、前記薄膜層の形成に当たっては、前記無機質材が露出した状態のマフラー用ガスケット１を所望の形状、寸法に成形した後、液状無機質材の溶液中にコーティング個所を浸漬させ、その後、自然乾燥させるといった簡素な行程によって製造できるため製造コストの大幅な削減を図ることができる。
そして、このような構造のシール材５は、表面に設けられる薄膜層によって弾力性が増大されてシール性が向上し、マフラー用ガスケット１の塑性変形を抑制するという作用、効果も加わって長期間に亘って安定したシール性が発揮される。
【００４４】
また、前記軟質層９に設けられる金属メッシュ材３の巻回された層間に熱膨張無機質材を少なくとも外周側に形成されている前記シール材５の範囲に亘って介在させることも可能である。
この熱膨張性無機質材は、加熱によって膨張する熱処理前の未膨張黒鉛に、耐熱繊維を加えて耐熱バインダーでシート状に成形したものである。
【００４５】
耐熱繊維としては、無機質繊維やアラミド繊維が一例として使用できる。また、前記無機質繊維としては、ガラス繊維、岩綿、セラミックス繊維等の人造繊維が好適であるが、天然鉱物繊維等も使用可能である。
未膨張黒鉛としては、天然で得られる結晶性を有する鱗片状黒鉛を酸処理して熱膨張性能を付与したものが一例として使用可能である。また、耐熱バインダーとしては、ＮＢＲ、ＳＢＲ、アクリルゴム、シリコンゴム等が使用可能である。
【００４６】
そして、前記熱膨張性無機質材は、防火ドアの合わせ部の充填材や屋根裏等に設置される換気ユニットの延焼材として一般に多く使用されていることから、熱に強く、周囲が加熱されて所定の温度に達する高温状態になった時、３０〜５０倍の範囲で体積膨張するという特徴を有している。
また、急激な温度上昇によって前記未膨張黒鉛が急激に膨張して飛散しようとしても、前記耐熱バインダーと良く絡らむ前記耐熱繊維によってその膨張が抑制されるから未膨張黒鉛の飛散は生じない。
【００４７】
また、前記シール材５自体を前記無機質材に代えて前記組成の帯状の熱膨張性無機質材によって形成することも可能である。このような構成のシール材５を使用した場合にも前述した無機質材を使用した各態様と同様の作用、効果が発揮され、特にマフラー用ガスケット１と、次に述べるマフラージョイント５１におけるアウターパイプ５３及びインナーパイプ５５との密着性を向上させて排気ガスの漏出を防止する一層のシール性の向上が図られる。
【００４８】
本発明のマフラージョイント５１は、一例としてエギゾーストパイプに接続され、接合部５７に端面５９から軸方向Ｇに延びる円周等配置されたスリット６１を備えたアウターパイプ５３と、一例としてサイレンサーに接続されるインナーパイプ５５と、前記アウターパイプ５３とインナーパイプ５５の接合部５７、６３に形成される環状空間６５に装填される前記マフラー用ガスケット１と、前記アウターパイプ５３の接合部５７の外周面に装填される締付けバンド６７と、を具備することによって構成されている。
【００４９】
アウターパイプ５３は、図９〜１１に示すように円筒形状の大径筒体６９の一端面７１に両端面が開放された前記大径筒体６９よりも小径の円筒形状の接合部５７を溶接等によって接続することによって形成されている。
また、前記接合部５７には、前記大径筒体６９との接続部側に首部７３が設けられおり、該首部７３を境に先端部７５側で口径が大きく、大径筒体６９側で口径が小さくなるように一例として段階的に縮径した形状に首部７３が形成されている。
また、口径の大きな前記接合部５７の先端部には、端面５９から軸方向Ｇに平行の延びるスリット６１が一例として６本、円周方向に等分配置で設けられている。
【００５０】
インナーパイプ５５は、図９〜１１に示すように円筒形状の大径筒部７７と、前記大径筒部７７よりも小径の円筒形状の接合部６３と、前記大径筒部７７と接合部６３とを接続する一例としてなだらかな傾斜の肩部７９と、を備えることによって構成されている。
また、前記接合部６３の肩部７９側の外周面には、アウターパイプ５３とインナーパイプ５５の接合部５７、６３での重なり具合を設定する位置決め用のリング状突起８１が形成されている。
【００５１】
締付けバンド６７は、前記アウターパイプ５３の接合部５７の外周面に宛がわれる前記接合部５７の外径よりも大きな内径を有する切離し端を備えるリング状バンド部８３と、前記リング状バンド部８３の両端の切離し端を外方に折り曲げることによって形成されている取付け部８５と、該取付け部８５を利用して取り付けられ、前記リング状バンド部８３の内径を縮径ないし拡径する締付けネジ８７とを備えることによって構成されている。
【００５２】
そして、前記マフラー用ガスケット１の取付け位置は、図１０に示すようにインナーパイプ５５側では前記硬質層７の一端面９３が前記リング状突起８１に当接する位置で位置決めされ、アウターパイプ５３側では、前記軟質層９が、アウターパイプ５３に形成されている前記スリット６１に掛かる位置の範囲で位置決めされている。
また、前記締付けバンド６７の取付け位置は、同じく図１０に示すように前記マフラー用ガスケット１の前記硬質層７と軟質層９の両方に掛かる位置に取り付けられている。因みにマフラー用ガスケット１と締付けバンド６７をこのような位置に取り付けた場合には、スリット６１からの排気ガスの漏出が防止され、硬質層７の有する機械的強度と軟質層９の有するシール性とが効果的に発揮され、長期間に亘って安心して使用できるマフラージョイント５１を提供できるようになる。
【００５３】
次に、このようにして構成される本発明のマフラー用ガスケット１を装填した本発明のマフラージョイント５１の効果を試すために行った振動試験の内容と結果について説明する。  
この振動試験では、ＩＭＶ株式会社製造の加振力が８ＫＮ（正弦波）、品番ｉ２２０／ＳＡ２の振動試験装置を使用して特許文献１に係る従来品１と、特許文献２に係る従来品２と、本発明品とを比較する形で振動試験を行った。
【００５４】
振動試験条件は、締付けバンドの締付けトルクを２３Ｎ・ｍ、マフラージョイントの垂直方向の加速度を４９ｍ／ｓ2、振動数を１６〜３３５ Ｈｚ（Ｌｏｇ  ｓｗｅｅｐ）、サイクル数を１００万サイクル（振動時間約２．５ｈ）とし、同一寸法の従来品１、従来品２、本発明品につき、同条件で各々３回ずつ試験して、その平均を取った。また、測定項目としては、エアー圧５ｋＰａと２５ｋＰａの２つの条件下での振動試験前と振動試験後のエアーリーク量、振動試験後の残留トルク、振動試験後のマフラー用ガスケットの軸方向の最大変形量を採用した。
【００５５】
試験結果は、図１３に示すように本発明品と従来品２は、従来品１に比べて振動試験前後のエアーリーク量が格段に少なく、振動試験後の残留トルクが高く、振動試験後のマフラー用ガスケットの最大変形量が小さくなるという試験結果が得られた。
また、本発明品と従来品２を比較した場合にも両者の差は前記従来品１と比較した場合よりも小さいが、本発明品は従来品２に比べて振動試験前後のエアーリーク量が７０％未満になっており、振動試験後の残留トルクについては大きくなり、振動試験後のマフラー用ガスケットの最大変形量については小さくなるという試験結果が得られた。
【００５６】
従って、本発明品を使用した場合には、シール部分の合わせ面への追従性を向上させたことで長期間に亘って使用しても安定したシール性が得られ、締付けネジ８７の緩みが少なくマフラー用ガスケット１の変形量が小さいから機械的強度が極めて高いということが前記試験結果から明らかになった。
【００５７】
尚、本発明のマフラー用ガスケット１及びマフラージョイント５１は、前記の実施の形態のものに限定されず、その発明の要旨内での設計変更が可能である。例えば、マフラー用ガスケット１における出発素材２７、２９の幅方向Ｘの端辺は、図３、４に示すように垂直に切り落とされた形状の他、斜めに切り落とされた形状であってもよい。因みに、このように構成した場合には、シール材５の端辺の位置がアウターパイプ５３の接続部５７に形成したスリット６１の位置と位相が一致した場合でも、端辺全長に亘って一致するということがなくなるため、安定したシール性を維持することが可能になる。また、前記構成のマフラー用ガスケット１をアウターパイプ５３とインナーパイプ５５の接合部５７、６３間の環状空間６５に装填する際の周方向の位置ずれが防止されてマフラージョイント５１の組立て効率が向上する。
【００５８】
また、前記マフラー用ガスケット１をアウターパイプ５３挿入側の端部外周縁と、インナーパイプ５５挿入側の端部内周縁にテーパ部８９、９１を図８、１０に示すように形成することも可能である。因みにこのようなテーパ部８９、９１を形成した場合には、アウターパイプ５３及びインナーパイプ５５に対するマフラー用ガスケット１の挿入が容易になってマフラージョイント５１の組立て効率が向上する。
また、前記実施の形態では、帯状に予め成形されているシール材５を使用してマフラー用ガスケット１を成形したが、平面状に延伸させた金属メッシュ材３に対して粉末状のシール材５を含浸させ、これを出発素材２７、２９としてマフラー用ガスケット１を成形したり、金属メッシュ材３をニット編み以外の成形形態、例えばパンチングプレス加工等によって成形する場合には、成形前の金属メッシュ材３の材料にシール材５を予め添加しておいて、金属メッシュ材３を成形する過程でシール材５とともに一体成形することも可能である。
【００５９】
この他、金属メッシュ材３の重合部１１を低密度化させる他の形態として、編み目１５を飛ばすことなく形成した金属メッシュ材３を平面状に延伸させた後、打抜きプレス加工等によって、金属メッシュ材３の一部を打ち抜くことによって低密度化させることも可能である。また、ニット編みする際に飛ばし目１７を形成して金属メッシュ材３の重合部１１の低密度化を図る前記実施の形態においても、編み目１５を１目ずつ飛ばす他、複数目ずつ飛ばして編むことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明のマフラー用ガスケット及びマフラージョイントは、オートバイ等のマフラーの製造、使用分野等で使用でき、振動が繰り返し掛かる使用環境下でも長期間に亘って機械的強度とシール性を維持したい場合に利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００６１】
１  マフラー用ガスケット
３  金属メッシュ材
５  シール材
７  硬質層
９  軟質層
１１  重合部
１３  ステンレス線材
１５  編み目
１７  飛ばし目
１９  第１面
２１  第２面
２３  一端
２５  中央部
２７  出発素材
２９  出発素材
３１  プレス成形機
３３  上型
３５  下型
３７  キャビティ
３９  一端面
４１  中央部
４３  内周面
４５  外周面
５１  マフラージョイント
５３  アウターパイプ
５５  インナーパイプ
５７  接合部
５９  端面
６１  スリット
６３  接合部
６５  環状空間
６７  締付けバンド
６９  大径筒体
７１  一端面
７３  首部
７７  大径筒部
７９  肩部
８１  リング状突起
８３  リング状バンド部
８５  取付け部
８７  締付けネジ
８９  テーパ部
９１  テーパ部
９３  一端面
Ｘ  幅方向
Ｙ  長さ方向
Ｇ  軸方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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